【广东北江中学】八年级物理人教版下册【课件+教案】 10.3 物体的浮沉条件及应用

第十章 第３节 物体的浮沉条件及应用 设计制作：陈代富 1．浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2．浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3．浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？ 4．钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 5．物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？ 悬浮 提出问题 上浮 下沉 1．浮力与重力的关系 悬浮 上浮： F浮＞G 一、物体的浮沉条件 漂浮 漂浮：F浮 = G 悬浮：F浮 = G 下沉： F浮＜G 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G 2．物体密度与液体密度间的关系 F浮＞ G 上浮： r液＞ r物 F浮= G 悬浮： r液 = r物 F浮＜ G 下沉： r液＜ r物 浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物 研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。 一、物体的浮沉条件 漂浮： r液＞r物 根据浮沉条件进行比较 将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。 想想做做 3．浮沉条件的讨论 （1）上浮和下沉是不平衡态； 悬浮和漂浮是平衡（静止）态 （2）上浮、下沉和悬浮：V排=V； 漂浮：V排＜V （3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平 均密度ρ物与液体密度ρ液比较 一、物体的浮沉条件 　　早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。 芦湖独木舟 二、浮力的应用 我国古代对浮力的应用 　　周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。　 浮桥 我国古代对浮力的应用 　　我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。 我国古代对浮力的应用 　　 三国时期有“曹冲称象”。 　　除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。 我国古代对浮力的应用 用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。 二、浮力的应用 想想做做 （1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。 （2）排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量： F浮= m排g 而 F浮=G ∴ m船+m货= m排 （3）载重线 二、浮力的应用 轮 船 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。 模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起 二、浮力的应用 潜艇 潜水艇 工作原理：靠空气浮力升空 内部充有小于空气密度的气体 二、浮力的应用 气球和飞艇 例1　关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。 A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大 运用浮力知识解决问题 C 三、例题分析 × × × √ 例2　一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变） 【解析】 轮船浮在海面上，F浮 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F′浮= G 。 ∵ G 不变，∴ F浮不变： F浮 = F′浮 　　　　　 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排， 　　　∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排 不变 不变 变小 例3　重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ） A．浮在水面上 B．沉到水底 C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能 【解析】 根据阿基米德原理 F浮 = ρ水 gV排 =1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3 =4.9 N<15 N ∵ F浮<G ∴物体下沉 B 例4　如图所示，A、B两物体 静止在水中（ ）。 A．两物体受到的浮力一定相等 B．两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大 C．两物体的密度不等，B物体的密度大 D．两物体的重力不等，B物体的重力大 【解